視網(wǎng)膜凹式渲染是實(shí)現(xiàn)VR眼球追蹤的一種新方法，可顯著降低對計(jì)算能力和顯卡的要求。圖片來源：FOVE。

日本創(chuàng)業(yè)公司FOVE正在為消費(fèi)者提供一種結(jié)合眼球追蹤技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)耳機(jī)，作為一種新穎的交互手段。該技術(shù)主要依靠由歐司朗光電半導(dǎo)體開發(fā)的微型芯片LED，以提供紅外照明來跟蹤佩戴者的視線落點(diǎn)和眼球運(yùn)動方向。

FOVE聲稱其已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)“先進(jìn)的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，用戶通過封閉式耳機(jī)能夠從真實(shí)環(huán)境中脫離出來，將自己沉浸在另一個(gè)世界中”。為了提供真實(shí)的虛擬體驗(yàn)，傳感器需要跟蹤用戶的行為，并與他們的位置和運(yùn)動整合到虛擬領(lǐng)域內(nèi)。

該技術(shù)使用視網(wǎng)膜凹式渲染，這種新方法顯著降低了對計(jì)算能力和顯卡的要求。根據(jù)用戶的視線落點(diǎn)信息，VR系統(tǒng)能夠調(diào)整分辨率，并以高分辨率渲染視線直接區(qū)域，同時(shí)允許其周邊的分辨率較低。

流線型過濾器

眼球追蹤系統(tǒng)使用紅外光照亮用戶的眼睛，用紅外攝像機(jī)傳感器接受反射，并使用專用算法來確定用戶的視線落點(diǎn)和眼球運(yùn)動方向。

FOVE的Lochlainn Wilson解釋說：“對于這種應(yīng)用，我們選擇了歐司朗的紅外LED，因?yàn)樗衔覀兯械募夹g(shù)規(guī)范。我們決定的主要因素之一是，只有很少的光分布在中心發(fā)射光譜之外，因此可以忽略不計(jì)，這意味著我們能夠簡化濾光片的設(shè)計(jì)過程并最大限度地提高傳感器性能。”

為了設(shè)計(jì)含有此功能的耳機(jī)，研究人員在兩個(gè)鏡頭周圍安裝了數(shù)個(gè)紅外LED。 FOVE采用歐司朗的SFH 4053 ChipLED，尺寸僅為0.5mm×1.0mm×0.45mm。其發(fā)射波長為850nm，匹配相機(jī)傳感器的光譜靈敏度，其光束角為+/- 70度，確保了用戶眼部的均勻照明。

歐司朗光電半導(dǎo)體公司激光傳感器（ELS）部門的營銷經(jīng)理Hiroshi Okuma表示：“通過與FOVE的合作，我們是第一家為VR耳機(jī)提供眼球追蹤解決方案的供應(yīng)商。”

歐司朗SFH 4053 ChipLED。圖片來源：歐司朗光電半導(dǎo)體公司。

用于位置監(jiān)測的紅外LED

FOVE還使用紅外傳感器技術(shù)跟蹤用戶的位置和動作，以便將其集成到VR動作中。數(shù)個(gè)歐司朗SFH 4253 TOPLED安裝在耳機(jī)周圍，形成一個(gè)紅外光點(diǎn)的圖案，由相機(jī)接收和跟蹤，以確定用戶的移動。

在850nm處，SFH 4253的發(fā)射波長與系統(tǒng)光電傳感器的光譜靈敏度相匹配。發(fā)射器的輻射特性和封裝幾何結(jié)構(gòu)也符合實(shí)際應(yīng)用要求。歐司朗多年來一直支持VR和AR系統(tǒng)的開發(fā)，并不斷擴(kuò)大其在這一應(yīng)用領(lǐng)域的投資組合。

關(guān)于FOVE

FOVE成立于2014年，由索尼互動娛樂（Sony Interactive Entertainment）的前游戲制作人Yuka Kojima和自稱為“VR極客”的Lochlainn Wilson以及擁有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者組成。

這家公司在東京大學(xué)的學(xué)術(shù)合作機(jī)構(gòu)啟動，并在日本的一家頂級硬件實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步發(fā)展。Kojima聲稱：“我們致力于將富士康和三星等亞洲硬件制造商的合作納入最新的VR技術(shù)。”